(57)【要約】【課題】  ローコストで精度の高い３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を作成することができるデジタルレーンマーク作成装置を提供する。【解決手段】  本発明のデジタルレーンマーク作成装置は、車両のＧＰＳ座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得するＧＰＳ座標取得部１３と、傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ１４と、カメラ画像を撮影するカメラ装置１９と、走行距離程測点（ｌ）を計測する距離計１５と、速度（ｖ）を計測する速度計１６と、操舵角（ρ）を測定する操舵角センサ１７と、路面凹凸度（δ）を検出する路面凹凸センサ１８と、ＩＣタグ位置情報を検出するＩＣタグ情報受信部１１と、内部タイマ１２ａを有し、各情報を、内部タイマ１２ａの同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いてデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成部１２と、を備える。【選択図】  図１
2006047291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成装置であって、
ＧＰＳ衛星から車両の世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるＧＰＳ座標を取得するＧＰＳ座標取得手段と、
車両の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ手段と、
車両の外部をカメラ画像として撮影する１又は複数のカメラと、
前記世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、前記傾き計測値（ψ，θ，φ）及びカメラ画像を、同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）、クロソイド曲線（Ａ）、標高（ｚ）、縦断勾配及び／又は横断勾配カントを用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成手段と、
を備える、ことを特徴とするデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項２】
前記１又は複数のカメラは、車両の前方を撮影する前方撮影カメラ、車両の前方斜め下方を撮影する前方斜撮影カメラ、車両のサイドを撮影するサイド撮影カメラ、及び／又は車両の直下を撮影する直下撮影カメラであり、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記前方撮影カメラ、前記前方斜撮影カメラ、前記サイド撮影カメラ及び前記直下撮影カメラで撮影されたカメラ画像の全部又は一部を利用する、
ことを特徴とする請求項１記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項３】
前記前方撮影カメラは、車両の前方を撮影する複数のステレオペア前方撮影カメラであり、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記複数のステレオペア前方撮影カメラで撮影されたカメラ画像を利用する、
ことを特徴とする請求項２記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項４】
前記サイド撮影カメラ及び前記直下撮影カメラは、白線情報を認識するラインセンサであり、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記ラインセンサで認識された白線情報を高速処理して利用する、
ことを特徴とする請求項３記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項５】
更に、
車両の走行距離程の走行距離程測点（ｌ）を計測する距離計を備え、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記走行距離程測点（ｌ）を前記同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて前記デジタルレーンマークを作成する、
ことを特徴とする請求項１から４何れか記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項６】
更に、
車両の速度（ｖ）を計測する速度計を備え、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記車両速度（ｖ）を前記同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて前記デジタルレーンマークを作成する、
ことを特徴とする請求項１から５何れか記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項７】
更に、
車両のハンドルの操舵角（ρ）を測定する操舵角センサを備え、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記操舵角（ρ）を前記同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて前記デジタルレーンマークを作成する、
ことを特徴とする請求項１から６何れか記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項８】
更に、
路面の凹凸度（δ）を検出する１又は複数の路面凹凸センサを備え、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記路面の凹凸度（δ）を前記同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて前記デジタルレーンマークを作成する、
ことを特徴とする請求項１から７何れか記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項９】
更に、
路面に設置されたＩＣタグからのタグ位置情報を検出するＩＣタグ情報受信手段を備え、
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記タグ位置情報を前記同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて前記デジタルレーンマークを作成する、
ことを特徴とする請求項１から８何れか記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項１０】
航空機に搭載され、車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成装置であって、
ＧＰＳ衛星から車両の世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるＧＰＳ座標を取得するＧＰＳ座標取得手段と、
航空機の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ手段と、
航空機の外部をカメラ画像として撮影するカメラと、
前記カメラで撮影されたカメラ画像から道路の白線情報を検出する白線検出手段と、時刻情報（ｔ）を生成する内部タイマとを備え、前記白線検出手段で検出された道路の白線情報、前記世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び前記傾き計測値（ψ，θ，φ）を、前記内部タイマの同一基準の時刻情報（ｔ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成手段と、
を備える、ことを特徴とするデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項１１】
前記時刻情報（ｔ）は、基準時刻生成手段によって生成される、ことを特徴とする請求項１から１０何れか記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項１２】
前記基準時刻生成手段は、前記ＧＰＳ座標取得手段であり、前記時刻情報（ｔ）は、前記ＧＰＳ座標取得手段によって、ＧＰＳ情報から取得したＧＰＳ時刻に基づいて生成される、ことを特徴とする請求項１１記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項１３】
前記時刻情報（ｔ）は、前記車両の傾きを計測して前記傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ手段によって、ジャイロ情報から取得したジャイロ時刻に基づいて生成される、ことを特徴とする請求項１１記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項１４】
前記デジタルレーンマーク作成手段は、前記世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、前記傾き計測値（ψ，θ，φ）及びカメラ画像を、前記車両の走行距離程の走行距離程測点である道路の距離程（ｌ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成する、ことを特徴とする請求項５記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項１５】
前記距離計は、ロータリーエンコーダである、ことを特徴とする請求項１４記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【請求項１６】
前記距離計は、車速パルス発信機である、ことを特徴とする請求項１４記載のデジタルレーンマーク作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両の走行軌道を作成することができるデジタルレーンマーク作成装置に関する。特には、精度の高いローコストな３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を作成することができるデジタルレーンマーク作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車などの車両を安全に運転するための支援装置や、車両を自動運転するための自動運転装置が考えられ、例えば、特開平１１−２１２６４０号公報や特開平１０−２６１１９３号公報などにその一例が示されている。以下、このような自動車を自動運転するための従来の車両システムについて説明する。
【０００３】
従来の車両システムは、各車両毎に設置され、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）から走行経路上の交通状況を入手し、最適走行経路を予測すると共に、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラなどで取得した道路上の白線の位置情報、前後の自動車間の車々間通信による情報及びＧＰＳからのナビゲーション情報などに基づいて、自動車を自動運転するシステムである。
【０００４】
また、他の車両システムは、自動車に設置され、ＧＰＳやＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）から走行経路上の交通状況を入手し、最適走行経路を予測すると共に、道路上に所定間隔で設置されたレーンマーカをレーンマーカ検出器で検出し、このレーンマーカの検出情報やＬＣＸとの間で行う路車間通信から取得した情報などに基づいて、自動車を自動運転するシステムである。
【０００５】
このようなシステムにおいては、走行軌道を正確に把握することが非常に重要なこととなり、一部ではカーナビゲーションシステムの地図ＤＢを利用することも提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２１２６４０号公報
【特許文献２】特開平１０−２６１１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のＧＰＳ、ＬＣＸ、ＣＣＤなどによる車両システムによれば、ＧＰＳからの走行経路上の交通状況、道路上の白線の位置情報、車々間通信による情報及びＧＰＳからのナビゲーション情報などの位置情報の全てを車両システムで処理しなければならず、霜や積雪、天候、夜間、カーブや坂上などの視界が不明瞭な場合には十分に利用できないという問題があった。
【０００７】
また、カーナビゲーションシステムの地図ＤＢを利用した車両システムによれば、地図ＤＢの精度が十分なものとはいえず、車両のフィードバック制御や予知制御が困難であるという問題があった。
【０００８】
さらに、実際の車両の走行においては、種々の状況や条件、例えば、片荷、ブレーキの片効き、加減速による車速の変化、機構的なアンバランスなどの車両側に起因するものと、道路の縦断勾配・横断勾配・カントなどの道路構造に起因するものなど、によって、システムが想定した走行軌道から車両が外れる場合が想定される。したがって、この種々の状況や条件によって生じた走行軌道の誤差を修正する必要がある。
【０００９】
この修正には、車両の正確な位置情報が必要となる。この正確な情報を得るには、ＧＰＳのサンプリング間隔を短くする必要がある。ところが、ＧＰＳのサンプリング間隔を短くすると、ＧＰＳからの情報を短時間で処理しなければならず、システムに対する負荷が大きくなり処理能力の問題が生じる。
【００１０】
さらに、建造物などや窪地などの地形状態によるＧＰＳ情報の受信障害、標高値の誤差によって、正確な位置情報が入手できず、車両の軌道誤差の修正が困難であった。
【００１１】
従って、本発明の目的は、精度の高いローコストな３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を作成することができるデジタルレーンマーク作成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様のデジタルレーンマーク作成装置は、車両に搭載され、車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成する車載装置であって、ＧＰＳ衛星から車両の世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるＧＰＳ座標を取得するＧＰＳ座標取得手段と、車両の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ手段と、車両の外部をカメラ画像として撮影する１又は複数のカメラと、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、傾き計測値（ψ，θ，φ）及びカメラ画像を、同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）、クロソイド曲線（Ａ）、標高（ｚ）、縦断勾配及び／又は横断勾配カントを用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１３】
ここで、１又は複数のカメラは、車両の前方を撮影する前方撮影カメラ、車両の前方斜め下方を撮影する前方斜撮影カメラ、車両のサイドを撮影するサイド撮影カメラ、及び／又は車両の直下を撮影する直下撮影カメラであり、デジタルレーンマーク作成手段は、前方撮影カメラ、前方斜撮影カメラ、サイド撮影カメラ及び直下撮影カメラで撮影されたカメラ画像の全部又は一部を利用する、ことができる。
【００１４】
撮影カメラは、車両の前方を撮影する複数のステレオペア前方撮影カメラであり、デジタルレーンマーク作成手段は、複数のステレオペア前方撮影カメラで撮影されたカメラ画像を利用する、ことができる。なお、前方撮影カメラを３つ以上にすると、更に精度を向上させることができる。
【００１５】
サイド撮影カメラ及び直下撮影カメラは、白線情報を認識するラインセンサであり、デジタルレーンマーク作成手段は、ラインセンサで認識された白線情報を高速処理して利用する、ことができる。
【００１６】
更に、車両の走行距離程の走行距離程測点（ｌ）を計測する距離計を備え、デジタルレーンマーク作成手段は、走行距離程測点（ｌ）を同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けてデジタルレーンマークを作成する、ことができる。
【００１７】
更に、車両の速度（ｖ）を計測する速度計を備え、デジタルレーンマーク作成手段は、車両速度（ｖ）を同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けてデジタルレーンマークを作成する、ことができる。
【００１８】
また更に、車両のハンドルの操舵角（ρ）を測定する操舵角センサを備え、デジタルレーンマーク作成手段は、操舵角（ρ）を同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けてデジタルレーンマークを作成する、ことができる。
【００１９】
また、更に、路面の凹凸度（δ）を検出する１又は複数の路面凹凸センサを備え、デジタルレーンマーク作成手段は、路面の凹凸度（δ）を同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて前記デジタルレーンマークを作成する、ことができる。
【００２０】
更に、路面に設置されたＩＣタグからのタグ位置情報を検出するＩＣタグ情報受信手段を備え、デジタルレーンマーク作成手段は、タグ位置情報を同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて前記デジタルレーンマークを作成する、ことができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するため、本発明の第２の態様のデジタルレーンマーク作成装置は、航空機に搭載され、車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成装置であって、ＧＰＳ衛星から車両の世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるＧＰＳ座標を取得するＧＰＳ座標取得手段と、航空機の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ手段と、航空機の外部をカメラ画像として撮影するカメラと、カメラで撮影されたカメラ画像から道路の白線情報を検出する白線検出手段と、時刻情報（ｔ）を生成する内部タイマとを備え、白線検出手段で検出された道路の白線情報、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び傾き計測値（ψ，θ，φ）を、内部タイマの同一基準の時刻情報（ｔ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００２２】
時刻情報（ｔ）は、基準時刻生成手段によって生成される、ことができる。
【００２３】
ここで、基準時刻生成手段は、ＧＰＳ座標取得手段であり、時刻情報（ｔ）は、ＧＰＳ座標取得手段によって、ＧＰＳ情報から取得したＧＰＳ時刻に基づいて生成される、ようにするとよい。
【００２４】
また、時刻情報（ｔ）は、車両の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ手段によって、ジャイロ情報から取得したジャイロ時刻に基づいて生成される、ことができる。
【００２５】
また、デジタルレーンマーク作成手段は、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、傾き計測値（ψ，θ，φ）及びカメラ画像を、車両の走行距離程の走行距離程測点である道路の距離程（ｌ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）、クロソイド曲線（Ａ）、標高（ｚ）、縦断勾配及び／又は横断勾配カントを用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成する、ことができる。
【００２６】
前記距離計は、ロータリーエンコーダである、ことができ、または、車速パルス発信機である、こともできる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の車載装置によれば、３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）の作成に必要な複数の情報を同時に取得でき、それらの情報を同一の時刻によって制御するため、ローコストで精度の高い３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明のデジタルレーンマーク作成装置の実施の形態を説明する。
【００２９】
図１は、本発明のデジタルレーンマーク作成装置を示す図である。このデジタルレーンマーク作成装置は、車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するために車に搭載されたデジタルレーンマーク作成装置（以下、「車載装置」ともいう）１０であって、ＧＰＳ衛星２０から車両の世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるＧＰＳ座標を取得するＧＰＳ座標取得部１３と、車両の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ１４と、車両の外部をカメラ画像として撮影する１又は複数のカメラ装置１９と、車両の走行距離程の走行距離程測点（ｌ）を計測する距離計１５と、車両の速度（ｖ）を計測する速度計１６と、車両のハンドルの操舵角（ρ）を測定する操舵角センサ１７と、路面の凹凸度（δ）を検出する１又は複数の路面凹凸センサ１８と、路面に設置されたＩＣタグからのタグ位置情報を検出するＩＣタグ情報受信部１１と、内部タイマ１２ａを有し、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、傾き計測値（ψ，θ，φ）、カメラ画像、走行距離程測点（ｌ）、車両速度（ｖ）、操舵角（ρ）、路面の凹凸度（δ）及び／又はタグ位置情報を、内部タイマ１２ａの同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）、クロソイド曲線（Ａ）、標高（ｚ）、縦断勾配及び／又は横断勾配カントを用いて車両の走行軌道を示す３次元数式軌道地図（以下、「デジタルレーンマーク」ともいう）を作成するデジタルレーンマーク作成部１２と、を備える、ことを特徴とする。
【００３０】
図２は、車両に搭載されたカメラ装置１９及び複数の路面凹凸センサ１８の概略図である。カメラ装置１９は、車両の前方を撮影する前方撮影カメラ１９ａ、車両の前方斜め下方を撮影する前方斜撮影カメラ１９ｂ、車両のサイドを撮影するサイド撮影カメラ１９ｃ、及び車両の前方（又は後方）に設けられた車両の直下を撮影する直下撮影カメラ１９ｄを備えている。
【００３１】
また、前方撮影カメラ１９ａは、車両の前方を撮影する２つのステレオペア前方撮影カメラ１９ａ−Ｒ，Ｌとして構成することもできる。
【００３２】
デジタルレーンマーク作成部１２は、前方撮影カメラ１９ａ、前方斜撮影カメラ１９ｂ、サイド撮影カメラ１９ｃ及び直下撮影カメラ１９ｄで撮影されたカメラ画像の全部又は一部を利用する、ことができる。なお、前方撮影カメラを３つ以上にすると、更に精度を向上させることができる。ここで、前方撮影カメラ１９ａ、前方斜撮影カメラ１９ｂ、サイド撮影カメラ１９ｃ及び直下撮影カメラ１９ｄは、一般的なカメラであるＣＭＯＳやＣＣＤなどで構成できる。また、サイド撮影カメラ１９ｃ及び直下撮影カメラ１９ｄを、白線情報を認識するラインセンサとし、デジタルレーンマーク作成部１２では、このラインセンサ（サイド撮影カメラ１９ｃ及び直下撮影カメラ１９ｄ）で認識された白線情報を高速処理して利用することができる。
【００３３】
また、複数の路面凹凸センサ１８は、車両の下部に複数個取り付けるとよい。
【００３４】
図３は、路面に設置されたＩＣタグの概略断面図である。図３において、ＩＣタグ３０およびアンテナ３２は、ＩＣタグ鋲３１の上部に塗布された接着剤によって固着され、このＩＣタグ鋲３１を路面の所定の位置に所定又は任意の間隔で打ち込むまたは取り付けることによって路面に設置される。具体的には、白線レーンマーク、道路中心線、走行車線中心、標識柱、照明柱、縁石端、ガードレール、橋梁の壁高欄、オーバーブリッジ、円弧・クロソイドの起点・終点などに打ち込むまたは取り付けるとよい。ここで、ＩＣタグ３０は、デジタルレーンマークを利用する一般車両にとっても、地図の基準点（サインポスト）として利用することができる。
【００３５】
図４は、３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）の作成方法を示すフローチャートである。図４において、まず、デジタルレーンマーク作成部１２に、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、傾き計測値（ψ，θ，φ）、カメラ画像、走行距離程測点（ｌ）、車両速度（ｖ）、操舵角（ρ）、路面の凹凸度（δ）及び／又はタグ位置情報が入力される（ステップ４０１）。ここで、傾き計測値（ψ，θ，φ）は、道路情報の変位角に基づいてヨーイングψ、縦断勾配（登坂勾配）に基づいてピッチングθ、路面横断勾配（カント）に基づいてローリングφなどの自動車運動計算用のデータとして求められる値である。
【００３６】
図５〜図８は、カメラ装置の撮影範囲と撮影画像の例を示す図である。図５や図７のようにしてカメラで撮影された画像（図６及び図８）が、デジタルレーンマーク作成部１２に入力される。図６及び図８において、道路中心線（車道中心または図面中心）からの「ずれ」は、カメラ画像またはラインセンサ画像と画像内の目盛を使用し、計測車両の直下撮影カメラ１９ｄの直下画像またはサイド撮影カメラ１９ｃのサイド画像から計測車両の走行軌跡をＧＰＳ座標取得部１３とジャイロセンサ１４などから検出することができる。これにより、道路中心線（車道中心または図面中心）からの「ずれ」を適切に補正することができる。すなわち、事故や故障などで停車している車両を避ける場合など実際の運転状況において、必ずしも車道の中心を走行することができない場合がある。このような場合や過去（前回）の計測走行と同じ位置を走行することができない場合などに、この補正が行われる。従来のＧＰＳ搭載計測車両では、このような補正機能がないため、正確な道路中心（車道中心）の点列を得る方法がなかったが、本願発明により、正確な道路中心（車道中心）の点列を得ることができるようになった。また、計測車両の運転者の過度なレーンキープのストレスを開放することができる。さらに、計測上の道路中心（車道中心）が実際の道路中心（車道中心）と必ずしも一致する必要がなく、例えば、道路中心（車道中心）から左または右に１［ｍ］ずれ、白線端から左または右に１［ｍ］寄りなどに計測上の道路中心（車道中心）を再定義することができる。
【００３７】
デジタルレーンマーク作成部１２は、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、傾き計測値（ψ，θ，φ）、又は操舵角（ρ）の少なくとも何れか１以上の値を使用して、道路の回転（カーブ）半径Ｒを算出し（ステップ４０２）、曲率半径１／Ｒ図を作成する（ステップ４０３、図９）。ここで、図９は、曲率半径１／Ｒ図を示す図である。
【００３８】
次に、道路要素の４つのパターン（直線部Ｓ、円弧部Ｒ、クロソイドＡ、クロソイドＡ（卵形））を比較する（ステップ４０４、図１０）。ここで、図１０は、道路要素のパターンを示す図である。
【００３９】
ステップ４０４の比較によって、走行軌道の道路要素が決定され、平面線形要素図（図１１）が作成される（ステップ４０５）。
【００４０】
次に、縦断線形と横断勾配カントを復元する（ステップ４０６）。ここで、縦断線形は、パラボラ曲線などの任意の曲線で作成することができるＶＣＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃｕｒｖｅ  Ｌｅｎｇｔｈ）や標高（ｚ）などの縦断線形データによって作成する。また、横断勾配カントは、図１２に示す方法で求められる。
【００４１】
図１２は、横断勾配カントの計測方法を示す図である。図１２において、ジャイロセンサのロール角（φ）と、カメラ装置９やレーザなどで計測したＬ１，Ｌ２と、路面凹凸センサ１８から計測したわだち掘れ量Ｌ６，Ｌ７と、非接触のレーザ変位計（図示せず）等で計測したＬ３，Ｌ４，Ｌ５と、バネ、ダンパー、車体のカーブ走行中動特性計算値、サスペンション変位センサ（何れも図示せず）等から求められるＬ３’，Ｌ４’，Ｌ５’等とを使用して、横断勾配カントを求めることができる。
【００４２】
上述の各値は、内部タイマ１２ａの同一基準の時刻（ｔ）によって関連付けて管理されている。そして、これらの値から、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いて車両の走行軌道を示す３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を作成する（ステップ４０７）。ここで、時刻（ｔ）は、ＧＰＳ座標取得部１３によって、ＧＰＳ情報から取得したＧＰＳ時刻に基づいて生成される。または、時刻（ｔ）は、車両の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ１４によって、ジャイロ情報から取得したジャイロ時刻に基づいて生成される。
【００４３】
また、デジタルレーンマーク作成部１２は、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、傾き計測値（ψ，θ，φ）及びカメラ画像を、車両の走行距離程の走行距離程測点である道路の距離程（ｌ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成する。ここで、距離計は、ロータリーエンコーダにすることができ、または、車速パルス発信機にすることもできる。さらに、ロータリーエンコーダと車速パルス発信機を組み合わせて利用することもできる。
【００４４】
図１３〜図１６は、作成された３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を示す図である。図１３は、一般道路、図１４は、登坂車線、図１５は、高速道路などの合流・分岐のノーズ部、図１６は、一般的な平面交差点部の３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を示している。図１３において、Ｐ１〜Ｐ２０の値は、道路中心線に直交するオフセット値で算出することができる。また、レーンマーク等の書かれていない小規模な道路においては、舗装端部、路肩端部等の特徴線をデジタルレーンマークとみなす。
【００４５】
図１７は、２つのステレオペア前方撮影カメラ１９ａ−Ｒ，Ｌの撮影方法を示す図である。また、図１８は、２つのステレオペア前方撮影カメラ１９ａ−Ｒ，Ｌで撮影されたステレオペア画像を示す。このようにして、ステレオペア画像を利用すると、図１９に示すような３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）が作成される。
【００４６】
図２０は、本発明の他のデジタルレーンマーク作成装置を示す図である。このデジタルレーンマーク作成装置は、車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するためにヘリコプタなどの航空機に搭載されたデジタルレーンマーク作成装置（以下、「航空機搭載装置」ともいう）５０であって、ＧＰＳ衛星２０から車両の世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であるＧＰＳ座標を取得するＧＰＳ座標取得部１３と、航空機の傾きを計測して傾き計測値（ψ，θ，φ）を算出するジャイロセンサ１４と、航空機の外部をカメラ画像として撮影するカメラ装置１９と、カメラ装置１９で撮影されたカメラ画像から道路の白線情報を検出する白線検出部５２ｂ及び時刻情報（ｔ）を生成する内部タイマ５２ａとを備え、白線検出部５２ｂで検出された道路の白線情報、世界測地系座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び傾き計測値（ψ，θ，φ）を、内部タイマ５２ａの同一基準の時刻情報（ｔ）によって関連付けて、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いて車両の走行軌道を示すデジタルレーンマークを作成するデジタルレーンマーク作成部５２と、を備える。
【００４７】
ここで、デジタルレーンマークの作成においては、図４で示したステップと同様の処理を行なうことによって、線分（Ｓ）、円弧（Ｒ）及び／又はクロソイド曲線（Ａ）を用いて車両の走行軌道を示す３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を作成することができる。
【００４８】
ここで、図１及び図２０で示したデジタルレーンマーク作成装置においては、時刻情報（ｔ）は、ＧＰＳ座標取得部１３によってＧＰＳ情報から取得したＧＰＳ時刻に基づいて生成されるようにするとよい。
【００４９】
本発明のデジタルレーンマーク作成装置によれば、３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）の作成に必要な複数の情報を同時に取得でき、それらの情報を同一の時刻によって制御するため、ローコストで精度の高い３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のデジタルレーンマーク作成装置を示す図である。
【図２】車両に搭載されたカメラ装置１９及び複数の路面凹凸センサ１８の概略図である。
【図３】路面に設置されたＩＣタグの概略断面図である。
【図４】３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）の作成方法を示すフローチャートである。
【図５】カメラ装置の撮影範囲の例を示す図である。
【図６】カメラ装置の撮影画像の例を示す図である。
【図７】カメラ装置の撮影範囲の例を示す図である。
【図８】カメラ装置の撮影画像の例を示す図である。
【図９】曲率半径１／Ｒ図を示す図である。
【図１０】道路要素のパターンを示す図である。
【図１１】平面線形要素図である。
【図１２】横断勾配カントの計測方法を示す図である。
【図１３】作成された３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を示す図である。
【図１４】作成された３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を示す図である。
【図１５】作成された３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を示す図である。
【図１６】作成された３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を示す図である。
【図１７】２つのステレオペア前方撮影カメラ１９ａ−Ｒ，Ｌの撮影方法を示す図である。
【図１８】２つのステレオペア前方撮影カメラ１９ａ−Ｒ，Ｌで撮影されたステレオペア画像を示す。
【図１９】作成された３次元数式軌道地図（デジタルレーンマーク）を示す図である。
【図２０】本発明のデジタルレーンマーク作成装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  車載装置
１１  ＩＣタグ情報受信部
１２，５２  デジタルレーンマーク作成部
１２ａ，５２ａ  内部タイマ
１３  ＧＰＳ座標取得部
１４  ジャイロセンサ
１５  距離計
１６  速度計
１７  操舵角センサ
１８  路面凹凸センサ
１９  カメラ装置
１９ａ  前方撮影カメラ
１９ａ―Ｒ，Ｌ  ステレオペア前方撮影カメラ
１９ｂ  前方斜撮影カメラ
１９ｃ  サイド撮影カメラ
１９ｄ  直下撮影カメラ
２０  ＧＰＳ衛星
３０  ＩＣタグ
３１  ＩＣタグ鋲
３２  アンテナ
５０  航空機搭載装置
５２ｂ  白線検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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